第四章
生物技术的安全性和伦理问题
第二节
现代生物技术对人类社会的总体影响
1.利用造血干细胞治疗疾病,主要是利用了造血干细胞的什么特征( )
A.高度分化的特征 B.无分裂能力
C.
完全未分化的特征
D.仍保留有分裂能力
2.提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤,其原因是( )
A.骨髓造血干细胞可以无限再生
B.骨髓造血干细胞完成功能后不再发挥作用
C.骨髓造血干细胞具有再生能力,捐献后可刺激骨髓加速造血
D.骨髓造血干细胞已高度分化
3.下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患( )
A.转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质
B.转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏源
C.某些转基因生物可以合成干扰素,进入人体增强相应细胞的免疫力
D.某些基因组已使植物体内某些代谢途径发生变化,导致转基因农作物营养成分的改变
4.下列做法不符合伦理道德观念的是( )
A.基因检测疾病
B.为生男孩而设计试管婴儿
C.捐献骨髓,治病救人
D.人类基因组计划
5.有人说“有致病基因也不一定患病”,下列哪项是该说法的证据( )
①杂合子内的隐性致病基因 ②有的患者基因正常,仅仅是基因表达的蛋白质在加工或修饰过程中出现错误 ③人类的多基因遗传病,既与基因有关,又与环境和生活习惯有关 ④人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够认识
A.① B.①和③ C.①②③ D.①③④
6.下列关于“转基因”的叙述,错误的是( )
A.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
B.被转移的基因是功能已知的基因,人们对它们研究得已经相当透彻,绝对不会引起安全性问题
C.在“转基因”的过程中,必然用到工具酶
D.转基因技术成果,进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大作用
7.我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米,获得的转基因玉米中赖氨酸含量比对照组高30%。这个事例说明( )
A.转基因食物没有安全隐患
B.不排除转基因食物导致人体过敏的可能
C.转基因农作物营养成分的改变不是坏事
D.对转基因食物的安全性检测可以放心
8.在转基因研究中,科学家把重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上;如果转基因生物出现安全性问题,会马上停止实验,并销毁重组生物。这表明
( )
A.绝大多数科学家能自觉遵守科学研究道德
B.转基因技术具有“双刃剑”效应
C.科学家的道德和价值观是不同的
D.转基因研究必须有充足的技术条件
9.材料一:2004年11月俄罗斯科学院理论与实验生物物理研究所的科研人员,在分析了老鼠单细胞胚胎细胞核移植前后钾离子浓度变化后发现,针对卵细胞进行的任何外在行为,必将破坏它的生物化学平衡,导致胚胎细胞正常发育进程的改变。因此,对卵细胞的任何行为不可能不留下痕迹。有关专家指出,这一试验成果有助于揭示大量的克隆动物出现不正常的原因。细胞核移植技术是现代生物技术中常见的现象:克隆、细胞核与细胞质相互作用、人工授精等,都要对卵细胞施加外在作用。这种外在行为是否影响未来胚胎细胞的发育与成长?
材料二:在当代,医生几乎都能在所有人类器官和组织上实行移植手术。但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事,如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”,作器官移植之用,则绝对没有排斥反应之虑,因为二者基因相配,组织也相配。问题是,利用“克隆人”作器官供体合不合乎人道?是否合法?经济是否合算?克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因。例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素,使侏儒症患者重新长高的生长激素和抗多种病毒感染的干扰素等。
(1)根据材料一,可得出大量克隆动物出现不正常的原因是什么?
(2)尽管克隆动物在实际生活中还没有很大用途,但克隆技术在医学上确有巨大潜力,表现在________________________________________________________________________。
(3)克隆技术作为现代生物技术,与试管婴儿技术相比较,前者属________生殖,后者属________生殖。
(4)器官移植中排斥反应仍是最头痛的事,原因是________________________________。
(5)除了通过克隆技术生产人的胰岛素、生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素外,还可采用________方法生产。
(6)英国罗斯林研究所的一项研究显示,利用克隆技术根本不可能培养出完全相同的个体,究其原因,除了发育过程中的环境因素影响外,还可能有________________________等原因(至少写出两个)。
10.根据下列材料,回答问题:
2001年11月25日,美国马萨诸塞州的先进细胞技术公司(ACT)向全世界宣布,他们已成功地克隆出了人类早期胚胎。ACT公司表示,他们的研究目的不是为了克隆人,而是为了获得治疗性的人类胚胎干细胞。他们还声称一旦治疗性克隆获得成功,就可以利用克隆胚胎所得到的全能性胚胎干细胞诱导培养成各种目标器官的细胞,甚至细胞和器官的整体来修复或更换人类各种受损组织、器官,造福于人类。
治疗性克隆就是将病人体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞内,经过一定的处理使其发育到囊胚,再利用囊胚的内细胞群(囊胚腔内一侧的细胞群),在体外进行诱导分化培养出遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官,如皮肤、软骨、心脏、肝脏等,再向提供体细胞的病人移植这些细胞、组织或器官,从而达到治病的目的。
(1)科学实验证实提取囊胚的内细胞群细胞,在体外接着能诱导它们分化成各种类型的细胞,如胰岛细胞、神经元、心肌细胞等,由此说明囊胚的内细胞群是一种________细胞。
(2)胚胎干细胞在一定条件刺激下,通过________和________可形成特定组织和器官的细胞。
(3)你认为研究治疗性克隆的意义是_________________________________。
1.D 解析:造血干细胞有两个重要特征:其一,高度的自我更新或自我复制能力;其二,可分化成所有类型的血细胞。利用造血干细胞治疗疾病,主要是利用了造血干细胞仍保留有分裂能力这个特征。
2.C 解析:骨髓造血干细胞是未分化的细胞,具有较强的分裂再生能力,但不能无限增殖。
3.C 解析:转基因生物引发食物安全的主要理由如下:对食物的安全性检测不够;担心出现滞后效应:担心出现新的过敏原;担心营养成分改变等。因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在安全隐患,只有C项不是,它是基因在制药方面的应用。
4.B 解析:为生男孩而设计试管婴儿,是对生物技术的滥用,会导致人类性别比例失调,不符合伦理道德观念。
5.B 解析:如果致病基因是隐性基因,则杂合子内表现不出相应的病症;如果是多基因遗传病,则有多对致病基因同时存在才能患病,基因表达还受环境影响;故①和③正确。②患者基因正常,就不能叫患者或其基因就可能不正常。
6.B 解析:就目前来看,许多转基因成果已经发挥了非常大的作用,特别是在农业和医药卫生方面。转基因就要用到限制酶、DNA连接酶和运载体等工具,并且插入宿主DNA是随机的,插入的目的基因虽然是人们想获得的基因,对它的研究只能说目前已有所了解,但是否透彻需要经过长期的研究,并且安全性还有待于检验。
7.C 解析:这个事例说明转基因生物营养成分的改变给人们带来了好处,但并不能说明转基因食物没有安全隐患,也不能排除转基因食物导致人体过敏的可能。
8.A 解析:科学家会对转基因生物进行多环节、严谨的安全性评价,从而保证转基因生物的安全;科学家的负责态度会保证转基因生物的安全。
9.答案:(1)对卵细胞进行的任何外在行为,必将破坏它的生物化学平衡,导致胚胎细胞正常发育进程的改变。(2)通过“克隆”技术生产胰岛素、生长激素和干扰素等 (3)无性 有性 (4)免疫系统的识别和清除或HLA不同 (5)基因工程 (6)受细胞质中遗传物质的影响、细胞分裂过程中可能发生基因突变
解析:前两个小题大家要仔细阅读材料,获取有用的信息。克隆技术虽然用到了有性生殖细胞——卵细胞,但并没有经过两性生殖细胞的结合,所以不属于有性生殖。生物的变异包括不遗传变异和可遗传变异,其中环境变化引起的变异是不可遗传的变异,可遗传变异有基因突变、基因重组和染色体变异。
10.答案:(1)全能干 (2)细胞分裂 细胞分化 (3)开辟了治疗人类疾病的新途径;从根本上解决了同种异种器官移植过程中最难克服的免疫排斥反应等
解析:应用胚胎干细胞进行治疗性克隆,由于利用的是病人体细胞的细胞核移植,故移植后不发生免疫排斥反应。第四章
生物技术的安全性和伦理问题
第一节
来自生物技术的忧虑
生物技术在医药和农业生产中发挥的重要作用已是不争的事实,与其他高新技术一样,生物技术也是一把“双刃剑”,有人惊呼:生物技术给人们带来了奇迹,改善了人们的生活;有人怀疑:这些生物技术产品是否违背了自然规律,是否有悖于社会伦理和道德。人类“随意”地改造大自然的生命,是不是正在亲手打开潘多拉盒子?
一、对遗传工程的认识
1.遗传工程的含义
把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的细胞中去,并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。
2.较早期的认识
波尔格的猿猴病毒40(SV40)介导的小鼠细胞转化实验,引起科学家普莱克对人类癌症的担心。
3.生物技术带来的喜与忧
(1)转基因成果
①转基因马铃薯:马铃薯引入细菌、病毒基因,防治克罗拉多马铃薯虫和马铃薯病毒。转基因番茄:在番茄中引入鱼、细菌、病毒基因,使表皮增厚,有利于储藏、保鲜、防冻并延缓成熟。②转基因抗除草剂大豆:可抗除草剂。③这些转基因植物已经应用于生产和实际,并产生了极大的经济效益。
转基因生物一般不能产生新物种。
(2)转基因安全性的担忧
①有人对转基因食品过敏。
②有的基因转移影响了其他动植物。
③有的影响了作物的其他基因。
④针对人类疾病基因的遗传操作时,是否可能在修正疾病基因的同时波及尚未认识清楚的正常基因或调控基因序列等。
二、动物体细胞克隆带来的挑战
1.科学实验具有可重复性
克隆羊“多莉”的诞生具有偶然性,但确实证明了动物细胞核的全能性。
2.克隆动物具有早衰现象
在“多莉”生存期间,虽然科研人员精心照料,但它只存活了几年便在遗传、生理等方面表现为衰老特征而死亡。
有人提出,克隆动物的年龄应按照取自母体细胞核的母体年龄计算,克隆动物在遗传上是相同的。
治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植。生殖性克隆是指将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体。二者都属于无性繁殖,产生新个体、新组织,遗传信息相同。
3.试管婴儿与克隆人
试管婴儿的技术属于有性生殖的范畴,但试管婴儿的后期技术也是进行胚胎移植,与体细胞克隆(无性繁殖范畴)也需要进行胚胎移植是相似的。
试管婴儿是以繁衍后代为目的,可以解决不育夫妇的生育问题;克隆人技术尚未成熟,极大冲击社会的基本单位——家庭,所以不允许用克隆技术来繁殖人类本身。
三、基因专利与基因安全问题
1.基因发现
人类只有一个基因组,每个人的基因组是与生俱来的,克隆一个基因只是一种发现而不是一种发明。因此,有人认为人的基因不应该被授予专利。
2.基因专利
申请专利的依据是:新颖性、发明性、公开性、赢利性。
基因是一种有限的资源,人体大约2万~3万个基因,人类基因组只有一套。谁占有较多的基因,谁就会在基因的商业开发上占优势。对基因的占有方式是“基因专利”,正是基因专利保证了拥有者对基因应用研究领域的高度垄断。
基因克隆是耗资巨大的工程,所以“功能已知的基因”在现实中被默认可以申报专利。但基因序列被授予专利后,基因资源的大战将是极其残酷的。专利申请的是序列本身还是其应用,在某种程度上不易明确体现。
3.世界人类基因组采取的积极行动
(1)组织全球科学家坚决反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为。
(2)以强大的科研、经济实力攻克各种有用序列,丰富公共基因库数据。
(3)将测出的序列及时通过互联网公开,以防被盗用和抢先注册。
(4)以法律、道义和舆论主持公正。
4.基因资源的开发保护
在数量有限的DNA序列中只有1%的序列编码蛋白质,生产基因工程新产品、分析病理、治疗疾病是人类基因序列的主要用途。
中国人的基因资源和其他生物资源、自然资源一样,是本国人的重要财富,在倡导世界合作的同时,积极开发和利用资源。
5.生物武器
(1)什么是基因武器
在生物遗传工程技术的基础上,用人为的方法,按照军事上的需要,利用基因重组技术,复制大量致病微生物的遗传基因,并制成生物战所用的制剂将其放入施放装置内,就构成了基因武器。有人声称,只需20克超级热毒基因武器,就足以使全球55亿人死于非命。
有关专家认为,发展基因武器可能产生一些人类在已有技术条件下难以对付的致病微生物,从而给人类带来灾难性的后果。由于每一种基因就像一把特制的锁,只有研制者才知道它的遗传密码,对方是很难窥破其秘密并加以控制和防治的。这使得基因武器比其他武器具有更好的保密性。一旦使用,有可能使对方束手无策,坐以待毙。
生物武器的特点
:致病力强,多数具有传染性;污染面广;不易被发现。
(2)哪些生物可以用作生物武器
炭疽杆菌作为生物武器之一,能引起人患炭疽病。美国“9·11”事件后的炭疽事件中,散布的主要是炭疽芽孢;炭疽是由一种叫炭疽芽孢杆菌的细菌引起的人畜共患的急性传染病。(共27张PPT)
第二节 现代生物技术对人类社会的总体影响
核心要点突破
情景导引
基础自主梳理
知能过关演练
第二节
情景导引
地球村面临人口爆炸、资源枯竭和环境恶化的严峻现实。作为用途广泛、发展迅猛的朝阳产业,生物技术在可持续发展中有其他许多技术无可比拟的优势,与环保及资源保护、生态平衡、卫生保健、能源再生和农业发展等密切相关。
思考:(1)你了解到的已投放市场的基因工程药物有哪些?
(2)利用基因工程培育出农作物的优良品质表现在哪些方面?
【提示】 (1)胰岛素、干扰素、乙型肝类疫苗等。
(2)抗旱、抗寒、抗盐碱等作物。
基础自主梳理
一、现代生物技术改善人类生活
1.生物技术革命所实现的生命的复制和改造的标志是________。
2.现代生物技术为人类生活带来的好处
(1)准确____、预防疾病。
基因工程
诊治
(2)有效提高作物、畜禽__________。
(3)开发研制新型____、营养品和保健品。
(4)有效清除、处理________及废弃物。
(5)建立________档案、有效确认身份和侦破案件。
产量与质量
药物
环境污染
遗传信息
思考感悟
1.转基因农作物成分的改变一定是坏事吗?
【提示】 不一定。如营养成分赖氨酸的含量增多。
二、现代生物技术对社会和环境的影响
1.生物技术带来的环境问题
(1)基因的操作和开发是否可能造成自然界__________降低。
(2)经过基因改造的生物是否会危害其他生物体的__________。
遗传多样性
生存和环境
2.生物技术带来的社会问题
(1)基因操作、基因诊断用于人本身,对个人_________造成的后果。
(2)
____________包括经过基因改造的生物体是否会被个人垄断而不利于社会。
(3)对现代生物技术的________是否会限制其他技术。
情感、隐私
基因工程产物
经济支持
(4)强调生物技术的______是否不利于贫困群体的生存、生活。
(5)现代生物技术的______是否会对科学家间的交流合作造成障碍。
商业化
专利化
思考感悟
2.现代生物技术具有“双刃剑”效应,你是如何理解的?
【提示】 生物技术是把“双刃剑”,用之得法,改善人类的生活质量,用之不当,则有可能给人类带来负面效应,如生物武器。
3.正确对待生物技术的作用
(1)在世界范围内达成一些共识,合理规范地使用生物技术,让生物技术掌握在____________的科学家手中,以对全人类负责任的态度使用生物技术。
(2)制定规范性的________,制定具有法律性的国际条例来限制和制止生物技术的滥用。
具有职业道德
国际法规
核心要点突破
现代生物技术改善人类生活的成果
现代生物技术
转基因技术
转基因微生物
有效清除、处理环境污染和废弃物
转基因植物
提高作物产量,解决粮食短缺问题;减少农药使用,减少环境污染,增加食物营养,提高食品品质
转基因动物
提高禽畜的产量与质量,用作生物反应器
现代生物技术
克隆技术
植物组织培养
快速大量繁殖优良性状个体
动物克隆
加速家畜的改良进程,克隆动物充作器官移植供体
基因检测
基因治疗
治疗传统医学手段所不能治愈的遗传疾病
生物技术为人类生活带来的好处有( )
①准确诊治、预防疾病
②检测缺陷基因,作为生殖、就业、保险等参考
③建立遗传信息档案、有效确认身份和侦破案件
④通过克隆技术繁殖人类本身
例1
⑤开发研制新型药物、营养品、保健品
⑥有效清除、处理环境污染及废弃物
⑦有效提高作物、畜禽产量与质量
⑧重组高致病性基因,制造“生物武器”
A.①③④⑥⑧ B.①③⑤⑥⑦
C.②⑤⑥⑦⑧
D.①②③④⑦
【尝试解答】 __B__
【解析】 生物技术为人类带来的好处有:准确诊治、预防疾病;建立遗传信息档案、有效确认身份和侦破案件;开发研制新型药物、营养品、保健品;有效清除、处理环境污染及废弃物;有效提高作物、畜禽产量与质量。
跟踪训练 想获得高产又抗毒、抗旱、抗寒、抗除草剂的多重优点的农作物,以下哪种方法能做到( )
A.细胞融合技术
B.转基因技术
C.组织培养技术
D.人工诱变
解析:选B。A项细胞融合只能将两个生物的特征融合在同一生物体上,但该技术尚不成熟;B项转基因可以将多个优良基因导入同一农作物中表达得到多重优点农作物;C项为无性繁殖技术,不能产生新性状。D项同样不能将多个优良性状集中于同一生物体上。
1.要认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的,以基因工程为代表的大批生物技术成果进入人类的生产和生活,特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。
2.要正视转基因技术带来的安全性问题,切实认识到个别有害转基因生物的危害性,要趋利避害。
理性看待转基因技术
3.完善相应的法令法规,利用法制手段确保转基因生物的安全性。
4.增强科学家的法制意识,提高科学家的研究道德水平。
在转基因研究中,科学家把重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上;如果转基因生物出现安全性问题,会马上停止实验,并销毁重组生物。这表明( )
A.绝大多数科学家能自觉遵守科学研究道德
B.转基因技术具有“双刃剑”效应
C.科学家的道德和价值观是不同的
D.转基因研究必须有充足的技术条件
例2
【尝试解答】 __A__
【解析】 科学家会对转基因生物进行多环节、严谨的安全性评价,从而保证转基因生物的安全;科学家的负责态度会保证转基因生物的安全。
【互动探究】 (1)为生男孩而设计试管婴儿符合伦理道德观念吗?
(2)转基因农作物一定不会通过花粉将基因传给杂草吗?
【提示】 (1)不符合。
(2)可能会。将造成基因污染。第四章
生物技术的安全性和伦理问题
第二节
现代生物技术对人类社会的总体影响
现代生物科技已深入到人们的生活和生产中,并发挥着越来越大的作用,同时,也要合理规范并慎重地使用生物技术,让其发挥更大的优越性。
一、现代生物技术改善人类生活
1.准确诊治、预防疾病
如对于因腺苷酸脱氨酶(ADA)基因发生了突变的免疫缺陷症患者,可以克隆人体正常的腺苷酸脱氨酶基因,然后将其导入患者有缺陷的T淋巴细胞中,经过培养,转化后的T淋巴细胞可以产生ADA,然后将成千上万的转基因T淋巴细胞注射到患者骨髓中,患者的免疫功能得到修复,症状明显缓解,治疗取得成功。
2.有效提高作物、畜禽产量与质量
如利用基因工程培育抗盐碱、抗寒、抗干旱和提高作物营养价值的转基因农作物。
3.开发研制新型药物、营养品、保健品
已投放市场的基因工程药物包括胰岛素、干扰素、乙型肝炎疫苗等。
4.有效清除、处理环境污染及废弃物
利用基因工程开发具有生物可降解的新型塑料,对自然界存在的能够分解石油的细菌进行改造,提高其分解石油的能力等。
5.建立遗传信息档案、有效确认身份和侦破案件
利用每个人的DNA编码与不编码序列的区别,侦破案件。
二、现代生物技术对社会和环境的影响
1.生物技术带来的问题
(1)基因的操作和开发是否可能造成自然界遗传多样性降低。
(2)经过基因改造的生物是否会危害其他生物的生存和环境。
(3)基因操作、基因诊断用于本身,对个人情感、隐私会造成什么后果。
(4)基因工程产物,包括经过基因改造的生物体是否会被个人垄断而不利于社会。
(5)对现代生物技术的经济支持是否会限制其他技术。
(6)强调生物技术的商业化是否不利于贫困群体的生存、生活。
(7)现代生物技术专利化是否会对科学家间的交流合作造成障碍等等。
2.正确对待生物技术的作用
制定规范性的国际法规,制定具有法律性的国际条例来限制和制止生物技术的滥用,尤为重要。
加强对生物技术不正当使用的防护,加强和促进各行业部门间及国际区域间的紧密协作,尽量避免和对付突发性的灾难,十分必要。第四章
生物技术的安全性和伦理问题
第一节
来自生物技术的忧虑
1.有人说:“转基因生物所转移的只是一两种自然界中已经存在的外源基因,它并不会改变生物原有的分类地位,充其量只能说是具有某种新特征的同一物种。”上述说法中是否是“同一物种”,关键应该看转基因生物与原来的生物是否具有( )
A.生殖能力 B.地理隔离 C.生殖隔离 D.能否杂交
2.下列有关克隆人的说法错误的是( )
A.克隆人是一种无性生殖方式
B.克隆人证明了人体细胞核具有全能性
C.在现有的克隆技术条件下成功率为100%
D.中国政府禁止生殖性克隆人
3.试管婴儿是指( )
A.在试管内把受精卵培育成足月的婴儿
B.成熟的卵和精子在试管内完成受精过程
C.把精子移植到母体内
D.将发育的胚胎移植到母体内发育
4.下列哪种不能作为生物武器( )
A.伤寒杆菌
B.炭疽杆菌
C.乳酸菌
D.天花病毒
5.科学家曾研究出了一种牲畜食用的转基因玉米,但后来发现某些过敏体质的人误食后,会发生严重的过敏反应。科学家马上销毁了这种转基因玉米,不再种植。这个事实表明( )
A.担心出现新的过敏原是有根据的
B.科学家对转基因生物的研究是慎重的
C.对转基因食物缺少安全性评价
D.转基因食物不能让人放心食用
6.关于下列两个观点的说法,正确的是( )
①导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交 ②由于存在生殖隔离,转基因植物很难与其他植物杂交
A.观点①正确,已有例子出现
B.观点②正确,符合进化论的观点
C.两种观点都不正确
D.两种观点都有科学依据
7.试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下列叙述正确的是( )
A.都属于无性生殖,能保持母本性状
B.都利用了细胞工程的技术
C.都充分体现了体细胞的全能性
D.都不会发生基因重组和变异
8.生物武器和常规武器相比,其危害的特殊性有哪些( )
①致人生病,造成失能或死亡 ②传染性强,但持续时间短 ③杀伤范围大,难防难治 ④不受时间、空间的限制 ⑤可以有效地攻击特殊人群
A.①②⑤
B.①③⑤
C.②③⑤
D.①④⑤
9.1997年2月7日,《自然》杂志报道,英国爱丁堡卢斯林研究所将一只6岁的母羊(A羊)的乳腺上皮细胞核导入另一只母羊(B羊)的去核卵细胞中,经体外培养并胚胎移植到第三只母羊(C羊)的子宫内,终于培育出一只名为“多莉”的小绵羊。这是在哺乳动物中首次利用体细胞核作为核供体获得自体复制的成功实例。该消息一经公布立即轰动了整个世界。克隆绵羊被列为1997年的世界十大科技新闻的榜首。
请回答以下问题:
(1)克隆羊多莉的遗传性状与________绵羊基本一致。
(2)三只绵羊哪一只没有为多莉羊提供遗传物质?________。
(3)克隆羊多莉的培育成功,在技术上突破之处是________。
A.供核细胞是体细胞
B.供核细胞是胚胎细胞
C.胚胎移植技术
D.细胞核移植技术
(4)克隆多莉的过程是否遵循孟德尔的分离定律?为什么?
(5)是否赞同克隆人?谈谈你的看法。
10.对番茄的研究中发现,害虫损伤番茄叶片后,叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子,这种物质通过组织扩散到茎和其他叶片上,启动了蛋白酶抑制剂的基因,开始高效合成蛋白酶抑制剂,并在茎叶中迅速积累,以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,因此害虫取食后,就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米,让玉米获得与番茄相似的抗虫性状,以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析回答下列问题:
(1)番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的________处合成的。
(2)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米内,使玉米形成新的性状,这种变异属于________。
(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著,有人认为抗虫玉米就是无虫玉米,不必防治害虫。你是否赞成这种说法?说明理由。
(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以学过的知识进行简要的分析说明。
1.C 解析:是否是同一物种判断的最重要依据是看二者有无生殖隔离。如果无生殖隔离,则是同一物种,否则,不是同一物种。
2.C 解析:现有的克隆技术尚不成熟,现在做克隆人很有可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。
3.B 解析:试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿。由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成,所以叫试管婴儿。
4.C 解析:作为生物武器,必须具有致病力和传染性,乳酸菌是一种有益菌。
5.B 解析:科学家会对转基因生物进行多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食物的安全;科学家的负责态度可以防止新过敏原的产生;另外至今尚未发现食用转基因食品而影响人体健康的实例。
6.D 解析:细菌一般进行无性繁殖,但通过基因工程手段,可以实现基因的重组。如果是不同物种的植物,它们一般也很难杂交(有生殖隔离)。
7.B 解析:试管婴儿为有性生殖技术,且利用了动物细胞培养技术,试管苗体现了植物体细胞的全能性,克隆羊体现了动物细胞核的全能性,三种技术过程中都有细胞分裂,都有可能发生基因突变或染色体变异,但后两者属于无性繁殖,不会发生基因重组。
8.B 解析:生物武器的危害表现在致病力强,多数具有传染性,污染面积广,不易被发现,有一定的潜伏期,受自然条件影响大。
9.答案:(1)A (2)第三只羊(C羊) (3)A (4)否。克隆是无性繁殖的过程,而孟德尔的遗传规律仅在进行有性生殖生物的减数分裂过程中起作用。(5)赞同治疗性克隆,反对生殖性克隆(开放性试题,言之有理即可)。
解析:本题是以克隆这一高新技术为材料的综合题。克隆技术是物理、化学、生物知识的有机结合,且与社会政治有关。要求不但要学会课本知识,还要了解新科技、新成果,对尖端的科学技术要关注,并用所学知识来做一些理论分析,这是本题的宗旨。
10.答案:(1)核糖体 (2)基因重组 (3)不赞成。转基因玉米能抵抗玉米螟,并不能抵抗所有的害虫。(4)(答案不唯一)如:①有道理。这种转基因玉米的果实中可能含有蛋白酶抑制剂,食用后可能抑制人体消化酶的活性,使人无法对食物进行消化而出现病患;②无必要;因为人与害虫消化酶的结构存在差异,玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,但对人可能无影响;③无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品,玉米蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏,因此不会对人的消化造成不良影响。
解析:该题考查了遗传和变异的基本内容:蛋白质合成的场所是核糖体。可遗传变异有基因突变、基因重组和染色体变异,转基因生物(基因工程)产生的变异属于基因重组。培育出的转基因生物不是万能的,具有专一性,只能对导入基因表达的性状起作用。该题还考查了转基因生物的安全性问题。面对转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。第四章
生物技术的安全性和伦理问题
第二节
现代生物技术对人类社会的总体影响
1.个体的发育和性状表现偏离正常,不仅仅是有害基因造成的,还与________不合适有关。如人体内不能自己合成维生素C,但食物中含有的维生素C可以满足人们对其需求,因此未发现缺乏此基因的害处。所以,判断某个基因的利与害,需与多种环境因素进行综合考虑。
2.在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下,种群会呈________增长,反之则呈________增长。目前世界人口呈________曲线增长。
3.人口增长对环境的影响是巨大的,如大气中CO2的增加会导致________、燃煤产生的硫和氮的氧化物会造成________、人类活动造成大量野生生物的灭绝,引起生物多样性的________,生物多样性包括生物生态系统多样性、物种多样性和________。
1.
环境条件
2.
指数 逻辑斯谛 “J”型
3.温室效应与全球变暖 酸雨 下降 遗传多样性第二节
现代生物技术对人类社会的总体影响
【教学目标】
知识与能力方面:
1.举例说出生物技术在可持续发展战略中的积极作用
2.举例说出生物技术对社会和环境的影响
过程与方法方面:
查找资料,比较分析分析的方法。
情感态度、价值观方面:
体会生物技术的利弊。
【教学重点】
现代生物技术对社会和环境的影响。
【教学难点】
现代生物技术对社会和环境的影响。
【教学方法】
自学结合讲授。
【教学课时】
1课时
【教学过程】
导入,提出问题:生物技术在实现可持续发展中有什么作用?
总结:
一、现代生物技术改善人类的生活:
(提出问题)现代生物技术如何改善人类的生活?
(学生活动)阅读,讨论。
(归纳总结)
1、历史上的几次技术革命:
(1)以蒸汽机为标志的第一次技术革命
(2)以计算机和网络为标志的第二次技术革命
(3)以基因工程为标志的生物技术革命
意义:改善人类生活,促进社会进步。
2、现代生物技术为人类带来的好处:
(1)准确诊治、预防疾病
(2)有效提高作物、畜禽产量与质量
(3)开发研制新型药物、营养品、保健品
(4)有效清除、处理环境污染及废弃物
(5)建立遗传信息档案,有效确认身份和侦破案件
3、当前生产模式:科研-生产一体化。
二、现代生物技术对社会和环境的影响
(提出问题)现代生物技术如何影响社会和环境?
(学生活动)阅读,讨论。
(归纳总结)
生物技术带来的问题
(1)对生物多样性的影响
(2)对其他生物生存环境的影响
(3)基因诊断对个人隐私造成的影响
(4)基因技术的个人垄断是否有利于社会
(5)对现代技术经济的支持会否限制其他技术
(6)强调生物技术的商业化是都不利于贫困群体的生活
(7)技术专利化是否阻碍科学家的交流
三、正确对待生物技术的作用
(提出问题)如何正确对待生物技术的作用?
(学生活动)阅读,讨论。
(归纳总结)
1、相信由科学技术带来的问题,必须用更先进的科学技术来解决。
2、生物技术的积极作用要远远超过消极作用。
3、中国必须大力发展生物科技,为人类造福!
【板书设计】
4.1现代生物技术对人类社会的总体影响
一、现代生物技术改善人类的生活:
二、现代生物技术对社会和环境的影响
三、正确对待生物技术的作用
【随堂练习】
1.转基因生物引发人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的激烈争论,下列相关说法不正确的事(
)
A.转基因植物竞争力强,可能成为入侵的外来物种
B.重组微生物产生的中间产物,可能造成二次污染
C.转基因植物细胞中的有毒蛋白可能通过食物链进入人体,引起过敏等疾病
D.至今未发现转基因食品影响健康的实例,所以,根本不必担心转基因食品的安全问题
【布置作业】
完成学案和作业本上内容。
【教学反思】
本节课更多的是关于哲学层面的思考,所以要让学生参与,并加以辩论,建立正确的价值观。
生物技术在实现可持续发展战略中的作用
资源保护
环境污染和控制
生态恢复
全球环境保护
防灾减灾
消除贫困
人类居住区可持续发展
卫生和健康
消费与社会服务
人口与教育
交通发展
持续可再生能源
持续农业发展
清洁生产与环境产业
产业政策第四章
生物技术的安全性和伦理问题
第一节
来自生物技术的忧虑
1.遗传的染色体学说认为,染色体是________的载体,控制生物性状的________位于染色体上。二倍体生物一个配子中的全部染色体称为一个________,这组染色体的形态结构和________各不相同,共同控制生物正常的生命活动。
2.生物的可遗传变异有基因重组、________(可产生新基因)、染色体畸变等,而________技术是人为地增加了生物变异的范围,实现了________间遗传物质的交换。
3.转基因技术是指利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的基因(外源基因)转移到________中,使其出现原物种不具有的________的技术。转基因生物给人类带来巨大的经济效益的同时,也可能带来________________问题等。
1.遗传物质 基因(DNA) 染色体组 功能
2.基因突变 转基因 种
3.其他生物物种 新性状 环境、健康、食品安全性